微圆弧金刚石刀具刀尖圆弧的测量及评价

为实现对微圆弧金刚石刀具刀尖圆弧的评价,提出了一种基于高分辨率扫描电镜图像的评价方法,并对刀尖圆弧轮廓提取、轮廓曲线拟合、圆弧度评价等算法进行了研究.首先,运用Canny边缘检测算子提取刀尖圆弧图像的二维轮廓数据,并用移动最小二乘法对该数据进行拟合,使所提取轮廓光滑化;接着,建立了基于最小二乘准则的刀尖圆弧评价模型,并采用二次序列规划法对模型进行求解;最后,分析了轮廓拟合误差、测量不垂直度误差对刀尖圆弧评价结果的影响,并计算了刀尖圆弧半径及圆弧度不确定度值.实验结果表明所评价微圆弧金刚石刀具的刀尖圆弧半径为30.213μm,圆弧半径不确定度为351 nm,圆弧度为0.114μm,圆弧度不确定度为24 nm.由评价结果可以看出,本文所提出的方法可以实现微圆弧金刚石刀具刀尖圆弧纳米级精度的测量及评价.     

三维调制靶模板的快速刀具伺服加工技术

采用快速刀具伺服技术(FTS)实现了非回转对称三维调制靶模板的精密车削加工.阐明了调制靶模板车削加工的基本原理,并提出一种基于坐标变换的金刚石刀具几何参数选择方法,推导了车削加工此类表面时金刚石刀具刀尖圆弧半径、前角和后角所需满足的条件.基于此提出了一种基于三次Hermite插值的刀尖圆弧半径补偿算法,并详细讨论了插值节点的计算方法.由刀尖圆弧半径补偿仿真结果可以看出,此补偿算法精度优于2 nm.在自行研制的精密金刚石车床上实现了X、Y方向上波长均为100μm、幅值均为0.7μm的正弦网格调制结构的加工.采用白光干涉仪对所加工的调制结构进行测量,并提取二维轮廓进行分析,其轮廓误差为0.31μm,表面粗糙度为13.3 nm.测量结果表明采用基于快速刀具伺服的非回转对称车削是实现三维调制靶模板制作的有效手段.     

聚焦离子束技术制造金刚石切削刀具的研究

概述了基于聚焦离子束（Focused Ion Beam,FIB）加工技术制备金刚石切削刀具的相关研究进展,并介绍了金刚石刀具在超精密加工领域的研究背景及其制造现状。作为一种先进的微纳制造技术,聚焦离子束已在微尺度金刚石刀具制造研究中发挥了重要作用。针对金刚石刀具的刃口半径、刃形精度等核心参数,国内外相关研究者开展了聚焦离子束制造方法与工艺优化研究,实现了高质量刀具的制造,聚焦离子束加工可获得刃口半径为15～22nm的金刚石刀具制造。从微观切削基础和微纳光学元件制造两个角度,论述了聚焦离子束制造金刚石刀具的应用研究进展,介绍了其在纳米切削机理、微纳尺度光学元件制造中的应用。最后从提高FIB制造效率、应用研究拓展等角度,对该领域未来的发展进行了展望。     

基于CVD厚膜金刚石刀具的超声振动切削模具钢实验

采用化学气相沉积（chemicalvapordeposition,CVD）厚膜金刚石刀具进行模具钢超声振动切削实验．首先阐述刀具的材质特点,观测其刀尖微观形貌和切削刃截面轮廓．然后搭建了适应精密／超精密加工需求的超声振动切削实验装置,其中激振机构可稳定实现频率42．0kHz、振幅峰峰值8～9μm的振动输出．通过切削无氧铜实验证明该超声振动切削装置工作有效、稳定后,选用AISI420模具钢进行切削实验,研究切削工艺条件及切削用量对加工质量的影响,得到适用于CVD厚膜金刚石刀具的切削用量选取范围,对比研究发现超声振动切削在提升加工表面质量、减少金刚石刀具磨损方面均优于常规切削．本研究可使切削模具钢时的金刚石刀具磨损VBmax由500～600μm减少至40μm,模具铜表面粗糙度Ra由0．93μm改善至0．09μm．本研究为金刚石刀具超声振动切削模具钢的实用化积累工艺经验,并探索提供可行的技术实现途径．     

超精密车削金刚石刀具刃口误差的高精度补偿

超精密车削中的金刚石刀具刃口误差的补偿问题一直是制约高精度非球面车削直接成形的瓶颈技术,尤其对于大相对口径,深度非球面的车削,金刚石刀具刃口误差对最终的面形的影响非常大.传统补偿方法是根据轮廓仪的测量结果对刀具刃口误差进行修正,但是该方法存在测量时间长,高频误差大,加工效率低的缺点,本文最先提出利用车削表面面形误差拟合...     

铝基碳化硅精密铣削刀具磨损实验研究

针对铝基碳化硅切削加工中刀具易磨损、寿命低、切削难度大和加工成本高等问题,选用不同材料的硬质合金铣刀及金刚石铣刀进行切削加工实验,并利用扫描电镜和工具显微镜对高体积分数铝基碳化硅铣削时刀具磨损形态进行了分析研究.研究表明:硬质合金刀具前刀面和刃口磨损主要形式为粘结磨损和微崩刃,后刀面磨损主要为刻划磨损,而金刚石铣刀加工时刀具磨损很小;YG6X铣刀材料微观组织致密,抗磨损能力较强,宜粗加工时选用;金刚石刀体的硬度远大于SiC颗粒,且金刚石与工件的摩擦系数小,金刚石铣刀寿命远大于硬质合金铣刀,宜精加工时选用.     

刀尖圆弧半径补偿在数车加工中的分析及应用

文章以数控车床刀尖圆弧半径补偿为研究对象,分析了刀尖圆弧对加工精度的影响,较为系统地阐述了刀尖圆弧半径补偿的相关知识,并结合FANUC0i系统,以实际例子说明了刀具半径补偿在数控车削加工中的应用。     

圆弧刃精密切削试验及其三维有限元分析

在商业化软件Marc的基础上建立了圆弧刃精密切削三维有限元模型,研究不同半径的圆弧刃精密切削条件下主切削力、切屑形状和切削温度场分布．该模型运用更新拉格朗日法的有限元方程、网格重划分准则,其刀一屑摩擦采用修正的库仑摩擦模型．模拟结果表明,圆弧刃的圆弧半径对主切削力、切屑形状和切屑的最高温度都有较大的影响．通过试验研究精密切削马氏体3J33在不同半径的圆弧刃条件下对主切削力的影响,结果表明模拟的主切削力与试验值在一定程度下是吻合的.     

温度对金刚石刀具影响的理论模型和实验分析

为减小大型金属反射镜在金刚石车削中，刀具的热变形对加工精度的影响，研究了金刚石刀具在温度影响下的热变形规律，结合俄罗斯在热力学方面的研究成果，根据金刚石晶体和刀体的热膨胀系数和导温系数的不同，建立了刀具变形量随温度变化的理论计算模型，并采用高精度的热像仪和电感测微仪记录刀具的温度变化和变形量，发现当温度从23．4℃升高到32．1℃时，刀具变形量达到1．48μm．     

超精密飞刀切削加工表面中频微波纹产生机理

超精密飞刀切削是一种重要的超精密加工手段,安装大飞刀盘的超精密铣床能够加工大口径超精密光学元件,加工表面具有很高的面形精度和很低的表面粗糙度值.但是加工表面普遍存在中频微波纹（空间周期从100μm到300μm,幅值低于0.1μm）,极大影响了光学元件的使用.超精密铣床的主轴旋转精度对加工工件影响很大,尤其是主轴轴线偏转会使安装在大飞刀盘外缘处的刀具产生很大位移.为此,建立了适用于空气静压轴承支撑的立式主轴角位移欧拉动力学方程,推导出方程解析解,得出主轴运动规律及其对表面中频微波纹的影响,并设计实验进行验证.最终给出了抑制中频微波纹的工程措施.     

Predicting the chip flow for nose radius tools under oblique machining conditions

Abstract

A model is presented which predicts the chip flow direction for nose radius tools with inclination angles. Experimental verification was made in turning that cut on the bars. A comparison of the predicted and experimental results shows excellent agreement, and the results are consistent with previous findings of other workers. The usefulness of the present model is its capacity to predict the chip flow for a given general tool used with any combination of cutting conditions, without any prior knowledge of the work material properties or any machining tests required to determine an empirical formula.     

复杂环境下立窑楼与窑体同时定向爆破拆除

介绍了大连市鞍钢集团某水泥厂内立窑楼与立窑体建筑物的同时拆除的爆破设计、安全校核与措施,以及实际爆破效果。并对爆破中出现的部分问题进行了分析和探讨,为同类工程提供了可借鉴的经验。     

双壁路堑硐室松动爆破参数设计及效果分析

通过合理选择高边坡条件下松动爆破参数 ,有效地控制了硐室松动爆破的破坏范围 ,达到了保护性爆破松动的目的。通过爆破效果分析 ,提出了硐室松动爆破在今后保护性硐室爆破设计中应注意的问题。     

金相试样湿式磨料切割技术

全面叙述了金相试样湿式磨料切割的技术，包括湿式切割轮的磨料、粒度和粘结剂的选择以及湿式切割轮的构造，使用时应选用的速度、压力和冷却液，以及切割试样时采用直线切割、振荡切割和步进切割的效果和特点。     

气割工艺分析

对切割氧气压力、切割速度及倾角、割嘴与割件距离等对切口表面的质量的影响因素进行了分析,并提出改进质量的措施.     

放卷过程中纸卷动态半径的三种计算方法

放卷过程中，纸卷的动态半径与时间之间的函数关系对确定纸卷的更换周期和纸的张紧力控制具有重要意义。在些从三种不同的原理出发，对纸卷的动态半径进行了计算，最终得到相同的结果。     

Definition and validation of Eurocode 3 FAT classes for structural steels containing oxy-fuel,plasma and laser cut holes

When the fatigue behaviour of structural components containing holes is analysed, Eurocode 3 only considers the fatigue performance of drilled holes, limiting the use of thermal cutting processes to produce, for example, bolt holes. This paper studies the fatigue performance of structural steel plates containing thermally cut holes. The research covers three thermal cutting methods: the traditional one (oxy-fuel cutting) and two more modern processes (plasma and laser cutting). An experimental program composed of 150 fatigue specimens has been completed, combining four steels (S355M, S460M, S690Q and S890Q), the three thermal cutting methods and two different thicknesses (15 mm and 25 mm). The S–N results obtained have been used to estimate the corresponding Eurocode 3 FAT classes, which have finally been validated by comparing them to additional experimental data found in the literature.     

切削稳定性的在线监测

根据切削过程失稳前后振动信号在时域的变化特性，提出用过零频数比Ｒ作为监测切削稳定性的特征参数。当Ｒ值超过设定的监测门限值时，微机控制系统转入执行控制程序。试验在一数控车床上进行。     

三维造型系统中剖视的研究与实现

结合三维实体造型的特点，介绍了剖视图与剖切面的分类。通过分析应用要求，提出了利用三维实体上的元素(点、线、面)构造剖切面，以及对剖切面进行精确定位的方法。进而利用系统的参数化机制，将剖切结果表达为剖切过程的描述，从而实现了实例的修改后剖切结果的自动更新。实践证明，整个剖视过程灵活可靠，能够满足应用要求。